Пособие по проектированию и армированию монолитных железобетонных зданий

Подождите немного. Документ загружается.

Относительное

удлинение δ

, %

14 16 14

Угол изгиба при

диаметре

оправки C=3d

90° 160°-180° 160°-180°

Расчетное

сопротивление

растяжению R

МПа

355 435 450

Расчетное

сопротивление

сжатию R

МПа

355 435(400) 450(400)

Нормативное

сопротивление

, МПа

400 500

Применение при

отрицательных

температурах

до -55 °С

до -70 °С

до -70 °С до -70 °С

Применение

дуговой сварки

прихватками

крестообразных

соединений

Запрещается

Допускается

Допускается Допускается

Вид профиля

арматуры,

минимальное

значение

Кольцевой

- не

нормируется

Серповидный

двухсторонний

= 0,056

Серповидный

двухсторонний

= 0,056

кольцевой

Серповидный

четырехсторонний

= 0,075

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

критерия Рема

Эффективность

сцепления с

бетоном

Высокая при

эксплуатационных

нагрузках,

средняя - при

критических

(аварийных)

Средняя Средняя Высокая

Эффективность

сопротивления

динамическим

нагрузкам

Средняя Высокая Высокая Высокая

Применение в

качестве

анкеров

закладных

деталей

Допускается Допускается Рекомендуется

для повышения

надежности

Применение в

качестве

монтажных

петель

Запрещено Возможно Возможно

Возможный

экономический

эффект

относительно

арматуры класса

А400 (А-III)

- 10-20 % 15-25 %

Применение в

ответственных

зданиях и

сооружениях, в

Допускается Допускается Рекомендуется

для повышения

надежности

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

том числе

проектируемых

с учетом

сейсмических и

аварийных

нагрузок

Способ

производства

проката

Горячекатаный Термомеханически

упрочненный,

холоднодеформи-

рованный

Термомеханически упрочненный,

холоднодеформированный,

горячекатаный

Маркировка

класса арматуры

Прокатная на поверхности, не реже чем через 1,5 м Видом профиля

Примечание. Значение R

в скобках используют только при расчетах на

кратковременное действие нагрузки.

1.2 Арматурный прокат, поставляемый в мотках

(бунтах)

В России для производства железобетонных конструкций широко используется

арматурный прокат диаметром до 12 мм, поставляемый в мотках, доля которого в

общей потребности в ненапрягаемой арматуре составляет около 30 %, а с учетом

проволоки Вр-I диаметром 3-5 мм по ГОСТ 6727-80 может достигать 40-45 %

(табл. 5).

Таблица 5

Диаметр арматуры, мм 4-5 6-8 10-12 14-20 22-28 32-40

Объем, % 12-14 16-18 26-28 13-15 18-20 7-8

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Способ производства В мотках В

мотках, в

стержнях

В стержнях

Применение арматуры в мотках практически исключает отходы при

заготовительных операциях, позволяет механизировать производство сварных

арматурных сеток, каркасов и других изделий.

Как видно из таблицы 5, арматурная сталь, поставляемая в мотках, применяется

преимущественно в производстве сборного железобетона. В монолитном

строительстве применение арматуры в мотках ограничивалось использованием в

качестве хомутов колонн и пилонов, конструктивной арматуры стен, поперечной

перекрытий и балочных изгибаемых элементов. Ее применение является

рациональным при использовании в монолитном строительстве арматурных

каркасов и сеток, изготавливаемых на специализированном арматурном

производстве, укомплектованном правильно-отрезным оборудованием.

Применение арматуры, поставляемой в мотках, сдерживалось конструктивным

ограничением СНиП 2.03.01-84*, п. 5.17, в котором для армирования внецентренно

сжатых элементов монолитных конструкций требовался диаметр не менее 12 мм.

Исключение этого ограничения в СП 52-101-2003 для железобетонных стен

позволит проектировщикам широко использовать для армирования сжатых

элементов арматуру диаметрами 8 и 10 мм, поставляемую как в мотках, так и в

стержнях.

Одной из современных проблем строительного комплекса в России является

неудовлетворенный спрос на арматуру периодического профиля в мотках. Так как

многие металлургические предприятия пока не располагают техническими

возможностями производить в мотках арматурный прокат требуемых размера и

прочности в необходимых объемах, строители вынуждены перерасходовать до

20-30 % стали в изделиях из-за замены необходимой арматуры на имеющийся в

наличии прокат большего диаметра.

Одним из направлений уменьшения дефицита арматуры диаметром до 12 мм

является организация массового производства арматуры класса В500 по опыту

Германии и других стран, где в качестве арматуры диаметром 4 - 12 мм применяют

преимущественно холоднодеформированную сталь. Другое направление связано с

освоением металлургами производства арматуры класса А500 диаметром 12 мм и

менее в мотках. В обоих случаях необходимо предусмотреть расширение по

сравнению со СТО АСЧМ 7-93 сортамента проката, что позволит уменьшить

расход конструктивной (нерасчетной) арматуры и при определенных условиях

решить задачу взаимозаменяемости арматуры одного класса прочности на другой

класс без перепроектирования железобетонных конструкций. Соседние позиции

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

существующего сортамента от 6 до 12 мм сильно отличаются по площади

поперечного сечения (на 44-78 %), что вынуждает при проектировании

специфицировать существенно большее количество арматуры, чем это требуется

по расчету [4].

Реализация на практике первого направления наблюдается в последние годы в

Центральном регионе России, где на предприятиях среднего бизнеса интенсивно

наращивается производство по техническим условиям свариваемой

холоднодеформированной арматуры периодического профиля класса В500С

диаметром до 12 мм в мотках [5] волочением через роликовые волоки. Реализация

второго направления начата на Белорусском металлургическом заводе.

Отраслевой стандарт СТО АСЧМ 7-93 предусматривает три категории

свариваемого стержневого и поставляемого в мотках арматурного проката класса

прочности 500 МПа, различающиеся по способу производства: горячекатаный,

термомеханически упрочненный с прокатного нагрева, механически упрочненный

в холодном состоянии (холоднодеформированный). Поставка арматуры диаметром

от 6 до 12 мм может быть предусмотрена в мотках. Свод правил СП 52-101-2003,

который содержит рекомендации по расчету и проектированию бетонных и

железобетонных конструкций без предварительного натяжения арматуры,

определяет требования к показателям качества для двух групп арматуры класса

прочности 500 МПа: класс А500 для горячекатаного и термомеханически

упрочненного проката номинальным диаметром от 10 до 40 мм и класс В500 для

холоднодеформированной по разным технологиям арматуры номинальным

диаметром от 3 до 12 мм. Требования к расчетным показателям арматуры классов

А500 и В500 в СП 52-101-2003 различаются.

Расширение сортамента арматуры классов А500 и В500 позволяет уменьшить

расход конструктивной арматуры и в необходимых случаях решить задачу

взаимозаменяемости арматуры одного класса на арматуру другого класса с учетом

всех требований, предъявляемых к рабочей арматуре железобетонных конструкций

без пересчета последних. В качестве примера в таблице 6 приведены рекомендации

по замене в железобетонных конструкциях без их перепроектирования растянутой

рабочей арматуры классов А400С и А400 (А-III) на арматуру классов А500 и В500.

Предполагаемая замена в конструктивном армировании, как видно из таблицы 6,

позволяет получить экономию стали от 12 % до 19 % при использовании в качестве

заменяющей арматуры обоих классов А500 и В500.

В рабочем (расчетном) армировании аналогичный эффект достигается при

использовании только горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры

класса А500.

Из-за меньшего расчетного сопротивления холоднодеформированной арматуры

класса В500 экономически целесообразна замена на нее (07,5 мм) только арматуры

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

08 мм класса А400 (А-III). В этом случае снижение рабочего армирования составит

12,1 %.

Вид эффективного арматурного проката, поставляемого в мотках с

четырехсторонним периодическим профилем, приведен на рисунках 8 и 9.

Рисунок 8 - Вид арматурного проката классов А400 и А500С, поставляемого в

мотках по ТУ 14-1-5501-2004 РУП «Белорусский металлургический завод»

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рисунок 9 - Прокат периодического профиля по ТУ 14-1-5501-2004

а - номинальный диаметр 5,5 мм; б - номинальный диаметр 7 мм

Таблица 6

Рекомендации по замене растянутой рабочей арматуры классов А400С и А400

(А-III) на арматуру класса А500/В500 без перепроектирования

железобетонных конструкций*

Заменяемая арматура классом А400 и А400С Предлагаемая арматура класса А500/В00

Усилие,

соответ-

ствую-

щее

sn1

, кН

Усилие,

соответ-

ствую-

щее

,кН

Норма-

тивное

сопротив-

ление

sn1

МПа

Расчетное

сопротив-

ление

,МПа

Усилие,

соответст-

вующее

sn2

, кН

Усилие,

соответст-

вующее

, кН

для А500/

В00

Норма-

тивное

сопротив-

ление

sn2

МПа

Расчетное

сопро-

тивление

, МПа,

для А500/

В500

Номиналь-

ный

диаметр

, мм

Номиналь-

ная

площадь

попереч-

ного

сечения

, мм

не менее

Номиналь-

ный

диаметр

, мм

Номиналь-

ная

площадь

попереч-

ного

сечения

, мм

не менее

, %

6 28,3 11.32 10,05 400 355 5,5 23,8 11,9 10,35/9,88 500 435/415 15,9/-

- - - - - - 6 28,3 14,15 12,31/

11,74

500 435/415 -

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

- - - - - - 7 38,5 19,25 16,75/

15,98

500 435/415 -

8 50,3 20,12 17,86 400 355 7,5 44,2 22,1 19,23/

18,34

500 435/415 12,1

- - - - 8 50,3 25,15 21,88/

20,88

500 435/415 -

10 78,5 31,4 27,87 400 355 9 63,6 31,8 27,67/

26,39

500 435/415 19,0/-

- - - - 10 78,5 39,25 34,15/

32,58

500 435/415 1

12 113,1 45,24 40,15 400 355 11 95 47,5 41,32/

39,43

500 435/415 16,0/-

- - - - - - 12 113,1 56,55 49,2/46,94 500 435/415 -

* Для железобетонных конструкций, армирование которых определено при расчете по первой группе предельных состояний.

В НИИЖБ в последнее время ведутся работы по эффективному применению

холоднодеформированной арматуры диаметром 4-12 мм в унифицированных

сетках. Этот вид арматурной продукции может быть эффективно использован в

сборном и монолитном домостроении. В России нашли массовое применение

рулонные и плоские сетки из арматурной холоднодеформированной проволоки

класса Вр-I диаметром 4 и 5 мм. В московском регионе унифицированные сетки из

холоднодеформированной арматуры диаметром 6-10 мм классов В400С и В500С

производятся в ограниченном объеме 4-5-ю предприятиями-изготовителями. Из-за

низких пластических свойств эти сетки применяются в основном в

неответственных железобетонных конструкциях.

В настоящее время с целью увеличения объемов применения унифицированных

арматурных сеток в монолитном домостроении для рабочего (расчетного)

армирования в НИИЖБ, совместно с группой «ДиПОС», ведутся работы по

совершенствованию технологии производства холоднодеформированной арматуры

с улучшенными пластическими свойствами.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Как показывает практика проектирования, замена армирования одиночными

стержнями плосткостных несущих конструктивных элементов монолитных зданий

(фундаменты, перекрытия, стены) на армирование унифицированными сетками

позволяет значительно снизить трудозатраты по армированию. Замена стержней

класса А400 на стержни класса прочности 500 МПа с использованием в сетках

промежуточных диаметров позволит обеспечить экономию арматуры до 5-10 %

даже с учетом перерасхода на нахлестку сеток. Примеры конструирования

рабочего армирования фрагментов перекрытий гражданских зданий одиночными

стержнями и унифицированными сетками производства группы «ДиПОС»

приведены на рисунках 10а и 10б.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рисунок 10а - Вариант полевого нижнего армирования перекрытия жилого

здания

База нормативной документации: www.complexdoc.ru